Généralité sur la simulation

2.2.1. Modeleur et mannequin numérique ... 98 2.2.2. Réalité virtuelle ... 100 2.2.3. La maquette physique ... 106

2.3. Synthèse de l’état de l’art ... 108

3. Seconde expérimentation ... 110

3.1. Contributions et hypothèses de recherche associées ... 110 3.2. Méthodes et techniques ... 111

3.2.1. Zone d’étude ... 111 3.2.2. Tâches sélectionnées ... 112 3.2.3. Dispositifs des outils de simulation ... 113 3.2.4. Participants et organisation de l’expérimentation ... 116 3.2.5. Indicateurs ergonomiques et outils associés analysés ... 118

3.3. Présentation des résultats ... 120

4. Discussion ... 125 5. Synthèse de la discussion ... 131 6. Synthèse et perspectives ... 132

6.1. Synthèse du chapitre ... 132 6.2. Perspectives pour mieux favoriser l’intégration du facteur humain en maintenabilité ... 133

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1. Introduction

Le chapitre précédent nous a permis d’observer le degré de connaissance générale en facteur humain dans un bureau d’études de maintenabilité dans une entreprise aéronautique, de la même façon, nous avons pu voir dans quelles étapes du processus de conception en maintenabilité, le facteur humain est le mieux pris en compte et à partir de quelles méthodes et/ou outils. Ces observations nous ont permis de mettre en évidence que le manque de connaissance en facteur humain, et en particulier en ergonomie de la part des acteurs-métiers en bureau d’études, ce qu’ils reconnaissent sans aucune difficulté, ne leur permettent pas d’envisager une réelle articulation croisant exigences mécaniques et exigences ergonomiques. En effet, leurs analyses ergonomiques se focalisent principalement autour de la composante physique de l’ergonomie ne leur permettant pas d’avoir ainsi une réelle compréhension de la situation de travail étudiée, au sens « activité de travail ». Or, en accord avec l’IEA déjà citée (2000), il convient dans toutes analyses ergonomiques d’intégrer deux autres composantes que sont l’ergonomie cognitive et organisationnelle. Egalement, notre constat s’est aussi porté sur les outils actuellement disponibles en bureau d’études qui peuvent être communs entre les concepteurs et les ergonomes. Ces outils, qu’ils soient numériques ou physiques, portent sur leur capacité à simuler une activité humaine, et donc dans notre cas une activité de maintenance. Il est apparu, à travers la littérature et notre observation sur notre site pilote, que ces outils sont sous-exploités de la part des concepteurs en maintenabilité pour réaliser des approches du facteur humain, voire des analyses ergonomiques.

Ce chapitre a donc pour objectif, dans une première partie, de mieux définir la notion de simulation en ergonomie et des outils associés. Nous essaierons de comprendre leurs limites et leurs avantages à travers les travaux de la littérature. Nous présenterons dans un deuxième temps une observation de terrain permettant de mieux comprendre l’intérêt de ces outils de simulation pour étudier le facteur humain dans le département de la maintenabilité de notre service pilote. Ainsi, en observant ce qu’apporte chacun des outils de simulation dans l’analyse du facteur humain, nous pourrons peut être ainsi mieux comprendre comment un acteur-métier en maintenabilité peut pleinement utiliser ces outils de simulation, digitaux ou physiques, afin d’étudier l’ergonomie des futures situations de travail de maintenance à des fins de sécurité, de sauvegarde de la santé des opérateurs de maintenance et d’efficacité de travail. Nous développerons ce dernier objectif dans le chapitre 3.

2. Etat de l’art

2.1. Généralité sur la simulation

Il convient, dans un premier temps, d’aborder la notion de simulation et plus particulièrement la simulation en ergonomie, discipline à travers laquelle, comme déjà évoqué, nous allons étudier, analyser, une meilleure prise en compte du facteur humain en maintenabilité.

La notion de simulation en ergonomie a été abordée à plusieurs reprises dans la littérature, faisant souvent suite à des besoins relevant de cas pratiques dans l’industrie aéronautique (Theureau, 1997), nucléaire (Theureau, 1997) ou encore automobile (Lebahar, 1998). La simulation en ergonomie à un double enjeu : anticiper l’activité future en phase de conception et former/éduquer l’opérateur à un nouveau poste de travail. Dans les deux cas, « la simulation, c’est

au fond la tentative de renverser ou d’inverser le cours du temps pour en pallier les principaux effets et tenter de s’en rendre maître » (Dubey, 1997). En d’autres termes, la simulation doit apporter la

connaissance suffisante au concepteur et/ou à l’opérateur pour qu’ils s’approprient le futur environnement afin d’en discerner toutes les subtilités de l’interaction potentielle entre l’Homme, le système, le poste, l’outil,… et l’environnement. Le concepteur aura alors la possibilité de « designer », modifier son architecture afin de l’adapter aux caractéristiques et attentes des personnes. Quant à l’opérateur, il pourra connaître les stratégies à adopter, les connaissances essentielles à mémoriser et entraîner ses réflexes pour conduire au mieux son activité, dans la sécurité et la préservation de sa santé. Au-delà de la formation, la simulation permet aussi d’anticiper les « erreurs humaines » notamment dans le secteur du nucléaire (Zou et al., 2017) ou encore de l’aéronautique (Strauch, 2017). En effet, ces auteurs proposent d’utiliser des outils de simulation numériques telle que la réalité virtuelle pour étudier, comprendre et anticiper les comportements des opérateurs. En mettant en œuvre de nombreuses simulations mettant à l’épreuve les opérateurs dans différentes conditions, il devient possible d’observer des erreurs récurrentes qui pourront être corrigées par l’amélioration des systèmes, voire de l’environnement physique, ou encore par une meilleure formation des opérateurs.

Nos travaux de recherche se focalisant sur l’activité d’un bureau d’études, nous poursuivons notre analyse pour le premier cas, celui du concepteur qui doit anticiper et comprendre l’activité future de ce qu’il est en train d’imaginer, de concevoir et de développer.

La simulation en ergonomie se distingue par trois objectifs qui ont été définis par Béguin et Weill- Fassina (1997) et que nous détaillons ici dans le cadre d’analyses menées en bureau d’études :

 Connaître une situation de travail dont l’observation réelle est impossible ;

 Agir au plus tôt dans le processus de conception afin que des modifications soient apportées. Nous pouvons faire le lien avec la définition de la maintenabilité dans le chapitre I qui vise à impacter l’architecture, les outillages de maintenance et les futurs processus/consignes de maintenance qui seront adressées aux opérateurs ;

 Interagir autour de la notion sociale, c’est-à-dire que chaque acteur-métier du bureau d’études travaillant sur un système doit connaitre et comprendre les situations simulées et leurs conclusions à des fins d’homogénéité de la donnée technique finale.

Ces trois objectifs s’inscrivent dans une démarche plus globale dont la simulation en est le pivot. La figure 19 suivante présente la formalisation de la démarche de conduite de projet de simulation en ergonomie (Hauret et al., 2016). Avant toute simulation, il faut d’abord analyser le contexte actuel et bien-sûr le futur contexte dans le lequel le produit ou système en développement sera utilisé. Il convient alors, pour préparer la simulation, de réaliser une étude par analogie à des

96 systèmes similaires, voire existants. Il existe souvent des contextes de travail, d’usage qui sont proches de la situation voulant être simulée. Les hélicoptères ont, pour la plupart, la même structure avec des tâches de maintenance pouvant être similaires. Il est donc nécessaire de réaliser une analyse prospective des tâches de maintenance existantes pour entrevoir d’éventuelles similitudes avec la future tâche de maintenance sur un nouvel hélicoptère. Cette préparation a aussi pour but d’assurer une forte validité écologique de la future simulation. C’est-à-dire assurer l’écart le plus faible entre ce qui est simulé et ce qui se passera en situation réelle. Dans un deuxième temps, il faut concevoir autour de la simulation. C’est le principe de la conception anthropo-centrée telle que définie en particulier par Sagot (1999). C’est dans ce cadre que s’insère les trois objectifs « connaître, agir et interagir ». Ainsi, dans cette phase, il convient de simuler la future tâche de maintenance en tenant compte des caractéristiques du futur opérateur de maintenance. La dernière étape, formaliser, est quant à elle peut être l’une des plus importante en bureau d’études. Au regard des résultats issus de notre chapitre I, mettant en évidence le manque de connaissance en ergonomie de la part des acteurs-métiers en bureau d’études et plus particulièrement en maintenabilité, cette étape de formalisation vise avant tout à communiquer avec l’ensemble des départements du bureau d’études travaillant sur le système étudié et simulé. Une bonne formalisation de la simulation et des conclusions associées entraînent des recommandations ergonomiques qui devront être challengées face aux critères mécaniques.

Figure 19 : La démarche de conduite de projet en ergonomie selon Van Belleghem & Guerry (2016, adapté de Van

Belleghem, 2012 et Barcellini, Van Belleghem & Daniellou, 2013).

Nous allons maintenant analyser les outils de simulation existants et utilisés en bureau d’études pour réaliser des analyses ergonomiques.